“给CO₂充电，让它下地干活”——长江大学这项CO₂储能技术，让新能源不再“靠天吃饭”_科教_首页_汉网

“给CO₂充电，让它下地干活”——长江大学这项CO₂储能技术，让新能源不再“靠天吃饭”

2026-03-14 16:20:00 来源：极目新闻调整字体

新闻记者国倩

通讯员杨云锋

实习生钟亚东

你有没有想过，那些从烟囱里冒出的二氧化碳，有一天会成为你家空调和电灯的“绿电管家”？这不是科幻情节，而是正在发生的现实。近日，长江大学新能源研究所所长魏凯教授揭开了一项能让二氧化碳“变身”的前沿研究——将工业排放的CO₂变成储能介质，甚至让废弃油气库成为服务民生的“超级充电宝”。

让CO₂从工业尾气变“绿电管家”

“我们做的工作简单来说就两件事：第一，给CO₂‘充电’——用风能、太阳能发的多余电力，把CO₂压缩、液化，把电能存起来；第二，让CO₂‘放电’干活——需要用电时，把高压的CO₂释放出来推动机器发电，或者让它去帮油田增产、去地下取热。”长江大学新能源研究所所长魏凯教授这样解释CO₂储能的神奇原理。

他进一步说明，这个过程就像家里空调或热泵的“放大版”。在风电、光伏发电多的“低谷期”，用多余的电驱动压缩机，把CO₂压缩成高温高压流体，将电能转化为“压力能”和“热能”储存起来，CO₂本身则变成液态存于罐中；当用电高峰来临，偏偏遇上无风或阴天——光伏和风机发不上电时，储能系统便登场了。只需将储存在地下的CO₂释放出来，压力瞬间解除，它就像摇晃后猛然开启的香槟，“砰”的一声剧烈膨胀、气化喷涌，推动发电机飞速旋转。电流，就这样稳稳地送了出来。“CO₂在全密闭系统里循环利用，几乎没有损耗。”魏凯说。

“这就像一个巨大的‘能量银行’。”魏凯说，相较于抽水蓄能、传统压缩空气储能等方式，CO₂储能的优势十分突出：一是能量密度高，设备更小巧——CO₂极易液化，31.4℃就能实现，储能密度是传统压缩空气的数倍甚至上百倍，储同样多的电，罐子可以小很多；二是选址灵活，不挑地方，不用像抽水蓄能那样找山找水，也不用像压缩空气那样需要大洞穴，用压力容器就行，城市边上、工业园区、风电场旁边都能建；三是既是“储能高手”，也是“多面手”——除了发电，还能同时供冷供热，实现能量梯级利用。

这种储能能否直接用在家庭？魏凯介绍，目前系统主要应用于“源网侧”和“用户侧”的大型场景，还无法缩小成家庭“充电宝”，但普通人会间接受益。

“未来小区或附近商业区建一座CO₂储能站，夜里用电低谷时储能储冷，下午用电高峰时，既放电支撑千家万户的电器运转，又能输送冷量给商场中央空调。”他表示，这会让家里的电更稳定、更绿色，电费也可能因电网“削峰填谷”变得更合理，而工厂、数据中心等则能直接用上储存的冷、热、电，实现能源自给。“能帮大家省电费，还能助力‘双碳’，让空气更好——我们把工业排放的CO₂抓回来干有用的事，最后大部分封存回地下，既利用了价值，又减少了排放，守护蓝天白云。”魏凯说。

把废弃油气库变“超级充电宝”

在长江大学武汉校区前不久举行的低碳催化与二氧化碳利用全国重点实验室年度工作会议暨2026年高端论坛上，魏凯还分享了团队的另一核心研究方向——让废弃油气库变身“超级充电宝”。“废弃油气库本身就是天然的‘压力容器’，有良好的封闭性、巨大的存储空间和天然的多孔岩石结构。”他说，与其耗费巨资建设地面高压储罐，不如利用这个现成的“地下仓库”。

依托长江大学石油与天然气工程的优势学科，团队正将废弃油气库打造成集储能、石油增产、地热发电、碳封存于一体的综合性能源基地。“这既是拓展学科新方向的尝试，也是助力国家‘双碳’战略的现实努力。”

除了作为储能介质，CO₂还能变身多种高价值新能源产品。魏凯介绍，它可以成为光热发电、工业余热回收的“工作流体”，油田增产的“驱油剂”，以及地热发电的“取热剂”，在多个领域发挥作用。

这项技术的研发进展，让现场参会人员充满期待。魏凯介绍，目前研究正处于从实验室向示范验证和商业化迈进的关键阶段。2025年，行业迎来两大标志性突破：9月哈电集团发布世界首套兆瓦级压缩CO₂电热储能中试系统，技术被鉴定为“国际领先”；11月中石油中标吉林油田10MW/60MWh跨临界CO₂储能示范工程，这是国内首个此类项目。